Lernen und Cognitive Load Theory

Diese Seite beschäftigt sich mit der von John Sweller und Paul Chandler entwickelten Cognitive Load Theory, die im Rahmen des Themenblocks „Kognitive und konstruktivistische Ansätze“ vorgestellt wird.

Cognitive Load Theory

Diese Theorie beschäftigt sich primär mit den kognitiven Aspekten des Lernens und behandelt die Frage, wie Lernmaterialien präsentiert werden sollten, damit ein effektiver Lernprozess stattfinden kann.

Wie findet Lernen statt?

Wichtige kognitive Strukturen sind dabei das Arbeitsgedächtnis sowie das Langzeitgedächtnis. Neue Informationen werden dabei zunächst im Arbeitsgedächtnis verarbeitet und anschließend in Form von Schemata im Langzeitgedächtnis gespeichert (Schemaakquisition). Schemata bezeichnen dabei mentale Strukturen, die Informationen ordnen und miteinander verknüpfen. Werden diese Schemata über die Zeit häufig genutzt, können sie auch ohne bewusste Kontrolle angewandt werden und benötigen folglich weniger kognitive Ressourcen (Automatisierung). Da das Arbeitsgedächtnis in seiner Kapazität stark begrenzt ist, erweist sich die Nutzung mentaler Schemata als vorteilhaft, da auf diese Weise Wissen gebündelt, die kognitive Belastung reduziert und neue Lernprozesse erleichtert werden. Welche Prozesse führen jedoch dazu, dass Schemata gebildet werden und wie können diese im Lehrkontext gefördert werden?

Cognitive Load

An diese Frage knüpft die Cognitive Load Theory an. Cognitive Load bezeichnet dabei die Ressourcen des Arbeitsgedächtnisses einer bestimmten Person, die für spezifische kognitive Aufgaben und Aktivitäten benötigt werden. Übersteigt die Summe dieser Anforderungen die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses, kann Lernen nicht stattfinden. Ziel der Lehre sollte es demnach sein, die kognitive Belastung zu reduzieren, damit Lernprozesse gefördert werden.

Insgesamt werden drei Arten des Cognitive Load unterschieden, die sich additiv verhalten:

Der intrinsic load beschreibt die kognitive Belastung, die aus der Komplexität einer Aufgabe resultiert und deshalb nur schwer veränderbar ist. Diese hängt dabei stark von der Interaktivität einzelner Elemente ab und wird somit auch durch das vorhandene Vorwissen beeinflusst. Werden Personen beispielsweise gebeten, einen Satz in einer Fremdsprache zu konstruieren, besteht ein höherer intrinsic load als beim Vokabellernen, da alle Elemente des Satzes miteinander in Verbindung gesetzt werden müssen.

Der extraneous load hingegen bezeichnet zusätzliche Anforderungen, die auf das Design und die Darstellung des Lernmaterials zurückzuführen sind. Da diese jedoch nicht zum eigentlichen Lernprozess beitragen, sollten sie im Lehrkontext möglichst reduziert oder vermieden werden. Wird ein Thema beispielsweise durch ein Diagramm ausreichend erklärt, sollte auf einen zusätzlichen Text verzichtet werden, da dieser keinen weiteren Beitrag leistet und dennoch kognitive Ressourcen beanspruchen würde.

Der germane load ist für den Lernprozess am relevantesten, da er mit der kognitiven Verarbeitung der Inhalte verbunden ist und dazu führt, dass Schemata konstruiert werden. Trotz der zusätzlichen kognitiven Belastung, die durch diese Prozesse entsteht, wird das Lernen durch das tiefgründige Verständnis der Informationen gefördert. Ein hoher germane load kann beispielweise erreicht werden, indem Fragen gestellt oder Fehler identifiziert werden sollen.

In der Praxis sollten Informationen folglich eher durch simple Darstellungen veranschaulicht werden, sodass der Fokus auf die kognitive Auseinandersetzung mit den Inhalten gelegt werden kann.